DE677910C

DE677910C - Arrangement for swing-free remote adjustment with rotary converter systems

Info

Publication number: DE677910C
Application number: DES116981D
Authority: DE
Inventors: Reinhold Fritzsche
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1935-02-01
Filing date: 1935-02-01
Publication date: 1939-07-06

Description

Anordnung zur pendelfreien Ferneinstellung mit Drehwandlersystemen Es ist bekannt, daß bei der motorischen Einstellung eines schweren Gegenstandes in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Bewegung Pendelungen auftreten können. Der Unterschied zwischen vorgegebener und nachgebildeter Bewegung dient hierbei zur Steuerung des Einstellmotors. Es ist eine Anordnung mit elektromagnetischer Differentialeinrichtung bekannt, deren eine Wicklung von einer Netzspannung, deren andere Wicklung von einer Spannung erregt .wird, die ein Leonard-Aggregat zugleich als Speisespannung für den Einstellmotor liefert. Die Differentialeinrichtung ist mechanisch mit dem Empfänger verbunden, der bei ihrem Ansprechen eine derartige Verstellung erfährt, daß die Speisespannung für den Einstellmotor im Sinne einer Verminderung seiner Pendelneigung beeinflußt wird. Zu derartigen Einrichtungen zur motorischen Einstellung eines schweren Gegenstandes ist auch bereits ausgeführt worden, daß die Beseitigung des Pendelns theoretisch schon durch die Reibung erfolgen kann, welche jeder schwere Gegenstand besitzt, daß dieser Einfluß aber meist zu schwach ist. Es wäre zwar denkbar, eine schnellere Dämpfung der . Pendelbewegungen durch künstliche Erhöhung der Reibung des anzutreibenden Gegenstandes zu bewirken. Als nachteilig macht sich dann aber die Steigerung des Leistungsbedarfs der zum Antrieb benutzten Motoren bemerkbar.Arrangement for pendulum-free remote adjustment with rotary converter systems It is known that in the motorized adjustment of a heavy object oscillations can occur depending on a given movement. Of the The difference between a given and a simulated movement is used here Control of the adjustment motor. It is an electromagnetic differential device arrangement known, one winding of a mains voltage, the other winding of a Voltage is excited, which a Leonard unit also serves as a supply voltage for the adjustment motor supplies. The differential device is mechanical with the receiver connected who experiences such an adjustment when they respond that the Supply voltage for the adjustment motor in the sense of reducing its tendency to pendulum being affected. Such devices for the motor adjustment of a heavy The subject has also already been stated that the elimination of the pendulum theoretically can already take place through the friction which every heavy object has that this influence is usually too weak. It would be conceivable, one faster damping of the. Pendulum movements by artificially increasing the friction to cause the object to be driven. But then it turns out to be a disadvantage the increase in the power requirement of the motors used for the drive is noticeable.

Bei einer bekannten Schiffsrudersteuerung ist zur Fernübertragung der Steuerbewegung ein aus _ Geber und Empfänger bestehendes motorähnliches Übertragungssystem vorhanden. Beim Auftreten eines Stellungsunterschieds zwischen Geber und Empfänger wird der Ruderlegmotor im Sinne einer Beseitigung dieses Stellungsunterschiedes eingeschaltet. Wird der Stellungsunterschied durch plötzliche Bewegung des Gebers oder durch zufällige Widerstände des Ruders zu groß, so wird durch eine .vom Empfänger betätigte Kontakteinrichtung ein Elektromagnet erregt, der mittels einer Bandbremse den Geber ruckartig festbremst und dadurch an einer weiteren Bewegung so lange hindert, bis die Kontakte am. Empfänger durch die fortschreitende Ruderbewegung wieder freigedreht sind.In a known ship rudder control is for remote transmission the control movement is a motor-like transmission system consisting of a transmitter and receiver available. When there is a difference in position between the giver and the receiver becomes the rudder-laying motor in the sense of eliminating this position difference switched on. Is the difference in position caused by sudden movement of the encoder or too great due to accidental resistance of the rudder actuated contact device energizes an electromagnet, which by means of a band brake jerkily brakes the encoder and thus prevents further movement for so long until the contacts on the receiver are released again by the progressive rowing movement are.

Wird ein Geber- und ein Empfängersystem benutzt, bei dem der Empfänger entweder unmittelbar einen beliebigen Gegenstand einstellt, z. B. eine Befehlstrommel, die ein gewisses Trägheitsmoment besitzt, oder aber bei dem der Empfänger lediglich als Fernzeiger dient, so macht sich häufig, besonders bei ruckartiger Einstellung des Geberankers, das Pendeln des Empfängerankers vor dem endgültigen Einnehmen seiner Nullstellung sehr störend bemerkbar. Dieser Übelstand tritt besonders stark dann auf; wenn empfindliche Systeme durch den Empfängeranker gesteuert werden sollen.If a donor and a receiver system is used, in which the receiver either immediately adjusts any object, e.g. B. a command drum, which has a certain moment of inertia, or where the receiver only serves as a remote pointer, so it often turns out, especially when the setting is jerky of the encoder anchor, the reciprocating anchor before the final Taking its zero position is very annoying noticeable. This evil occurs especially strong then on; when sensitive systems are controlled by the receiver anchor should.

Zur Dämpfung dieser Pendelengen ist bereits die Verwendung von mechanischen oder magnetischen Rastengen vorgeschlagen worden, um die durch die Ungenauigkeit der Übertragung sowie durch ungenaue Einstellung der beabsichtigten Befehle am Geber entstehenden kleinen Fehler in den Angaben .ier Empfänger zu beseitigen. Es ist dann aber nur eine Einstellung des Empfängers auf eine bestimmte Anzahl durch die Rasteng von vornherein festliegender Stellungen möglich. Eine beliebige: Einstellung des Empfängers kann nicht erfolgen.To dampen these pendulums, the use of mechanical or magnetic detents have been suggested to help overcome the inaccuracy transmission as well as imprecise setting of the intended commands on the encoder Eliminate small errors in the information for the recipient. It is but then only one setting of the recipient to a certain number by the Rasteng from the outset in fixed positions possible. Any: Attitude of the recipient cannot take place.

Bei einer bekannten Signalanlage mit Wechselstrombetrieb; die eine beliebige Einstellung des Empfängers gestattet, wird das pendelnde Schwingen sowie das Umläufen der Empfängeranker dadurch vermieden, daß in den Stromkreis der beweglichen Ankerspulen größere Ohmsche Widerstände vorgesehen werden, als bisher verwendet wurden. Der erforderliche Ohmsche Widerstand kann dabei in den Zuleitungen zum Empfänger liegen oder in den Spulen selbst vorgesehen werden, indem diese aus Widerstandsdraht oder Draht von sehr kleinem Querschnitt gewickelt werden. Bei dieser bekannten Signalanlage wird also auf rein elektrischem Wege eine dämpfende Wirkung herbeigeführt.In a known signal system with alternating current operation; the one Any setting of the receiver is allowed, the pendulum swing is as well the revolving of the receiver armature avoided by being in the circuit of the movable Armature coils larger ohmic resistances are provided than previously used became. The required ohmic resistance can be found in the supply lines to the receiver lie or be provided in the coils themselves by making them out of resistance wire or wire with a very small cross-section. With this known signal system a damping effect is thus brought about in a purely electrical way.

Es ist weiterhin eine Einrichtung zur Übertragung von Winkelbewegungen mittels eines einphasig gespeisten Motors bekanntgeworden, bei der Pendelengen des Motors auftreten können, die z. B. das Ablesen eines Instrumentes: unmöglich machen. Zur Unterdrückung der Pendelengen ist eine Kurzschlußwicklung rechtwinklig zur Feldwicklung auf dem Motor angebracht. Diese Kurzschlußwicklung bewirkt gleichzeitig eine starke Erhöhung des Einstelldrehmomentes.It is also a device for the transmission of angular movements became known by means of a single-phase fed motor, in the Pendelengen des Motor can occur, the z. B. Reading an instrument: make it impossible. A short-circuit winding is at right angles to the field winding to suppress the oscillation mounted on the engine. This short-circuit winding causes a strong one at the same time Increase in the setting torque.

In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß alle diese Maßnahmen nicht ausreichen, um die Anfachüng von Pendelengen oder gar ein mehrfaches Umlaufen der Empfängeranker mit Sicherheit zu vermeiden. Die Ferneinstellung von Gegenständen mit nicht unerheblichem Trägheitsmoinent (Befehlstrommeln, Zeiger) setzt aber ein einwandfreies Arbeiten der Empfänger voraus. Eine besonders zweckmäßige und -die sichere, dabei aber beliebige Einstellung des Empfängers gewährleistende Ausbildung eines Fernübertragungssystems ist nun Gegenstand der Erfindung.In practice it has now been shown that none of these measures suffice to fill up pendulums or even to cycle around the Certainly avoid receiving anchors. The remote adjustment of objects with a not inconsiderable moment of inertia (command drums, pointer), however, begins perfect work of the recipients. A particularly useful and the safe, but thereby ensuring any setting of the recipient training a long-distance transmission system is now the subject of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur pendelfreien Ferneinstellung beliebiger Gegenstände unter Benutzung von Übertragunggsystemen; bei denen Geber und Empfänger als Drehwandler ausgebildet sind und die während der Einstellung des Empfängerankers auftretenden Schwingungen durch an ihm angebrachte elektromagnetisch betätigte mechanische, in Abhängigkeit von der Größe der Verstellung zwischen Geber und Empfänger wirksame Bremseinrichtungen unterdrückt werden, und besteht darin, daß die Bremseinrichtungen als Bandbremse oder Rillenscheibenbremse ausgebildet sind, deren Bremsglieder durch Elektromagnete betätigt werden, deren Spulen in Verbindungsleitungen zwischen dem Geber- und dem Empfängersystem oder in einer Parallelleitung zu diesen Verbindungsleitungen angeordnet sind. Der die Magnetspule enthaltenden Parallelleitung zu .den die drei Phasen von Geber und Empfänger verbindenden Leitungen wird bei einer Verstellung des Geberankers eine Gleichspanneng überlagert, und außerdem werden bei dieser Verstellung in Reihe liegende Widerstände ausgeschaltet unter gleichzeitiger Aufladung einer Speichereinrichtung; von der die einzelnen Widerstände über eine Hemmvorrichtung nacheinander wieder eingeschaltet werden.The invention relates to an arrangement for pendulum-free remote adjustment any objects using transmission systems; at which donors and receivers are designed as rotary transducers and which during the setting of the Receiver armature occurring vibrations caused by electromagnetically attached to it actuated mechanical, depending on the size of the adjustment between the encoder and receiver effective braking devices are suppressed, and consists in that the braking devices are designed as band brakes or grooved disc brakes are whose braking members are actuated by electromagnets, whose coils are in connecting lines between the transmitter and receiver systems or in a parallel line to them Connecting lines are arranged. The parallel line containing the solenoid to .the lines connecting the three phases of transmitter and receiver is in an adjustment of the encoder armature a DC voltage superimposed, and also with this adjustment in series resistors switched off under simultaneous Charging a storage device; of which the individual resistors have a Inhibiting device can be switched on again one after the other.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Insbesondere ist in Fig. i ein Schaltschema für eine Anordnung nach der Erfindung wiedergegeben und in den Fig: z und 3 zwei Beispiele für die Ausbildung der am Empfänger vorhandenen Bremsen dargestellt. In den Fig. 4 und 5 ist die Seiten- und Teilansicht eines Gebergerätes gezeichnet, das bei dem in Fig.6 dargestellten Schaltschema Verwendung findet: In der Fig. i ist mit i der dreiphasig bewickelte Stator eines nach Art eines Dreh-Wandlers aufgebauten Gebergerätes bezeichnet. Die Statorwicklungen sind über die Leitungen 2 und die in ihnen angeordneten Spulen 3, 3' und 3" mit dem ebenfalls dreiphasig bewickelten Empfängerstator 4 verbünden. Im vorliegenden Fall sind die nicht dargestellten, z. B. einphasig bewickelten Rotoren des Geber- und Empfängersystems an Spannung gelegt, und nur immer dann, wenn beide Rotoren die gleiche Einstellung zu den Statoren besitzen, fließt in den drei Verbindungsleitungen?, kein Strom: Wird der Geberrotor verstellt, so fließt in den die drei Phasen von Geher und Empfänger verbindenden Leitungen ein Strom, der um so größer wird, je weiter die Ablenkung der Rotorspule des Gebers aus ihrer Anfangslage erfolgt war. Dieser Strom fließt demzufolgeauch durch die in diesen Verbindungsleitengen liegenden Spulen 3; 3 und 3' eines 13remsmagneten, der beim Stromdurchgang die Abbremsung des Empfängerrotors bewirkt. Die Kraft des Bremsmagneten ist daher auch abhängig von dem Grad der Verdrehung des Geberrotors.Two embodiments of the invention are illustrated in the drawing. In particular, in Fig. I is a circuit diagram for an arrangement according to the invention reproduced and in Figures: z and 3 two examples of the training of the receiver Existing brakes shown. 4 and 5 are the side and partial views of a transmitter device, which is used in the circuit diagram shown in FIG finds: In Fig. i, the three-phase wound stator with i is one according to Art a rotary converter constructed encoder device called. The stator windings are Via the lines 2 and the coils 3, 3 'and 3 "arranged in them with the also Connect three-phase wound receiver stator 4. In the present case, they are not shown, e.g. B. single-phase wound rotors of the transmitter and receiver system connected to voltage, and only whenever both rotors have the same setting to the stators, no current flows in the three connecting lines? If the encoder rotor is adjusted, the three phases of walker and receiver flow into it connecting lines a current that increases the further the deflection the rotor coil of the encoder was made from its initial position. This current flows consequently also by the coils 3 lying in these connecting lines; 3 and 3 'one 13 brake magnet, which decelerates when current passes through of the receiver rotor causes. The force of the brake magnet is therefore also dependent the degree of rotation of the encoder rotor.

In der Fig. 2 ist der Bremsmagnet mit 5 bezeichnet, während seine .drei Spulen 3, 3' und 3" der Einfachheit wegen nicht mitgezeichnet worden sind. Findet nun ein Stromfluß durch dieVerbindungsleitungen zwischen Statorspulen des Gebers und des Empfängers statt, so spricht der Anker 6 des Magneten 5 an und zieht dadurch eine Bandbremse 7 an, welche um eine an dem Empfängerrotor angebrachte Scheibe 8 gelegt ist. Dieser Rotor wird also je nach dem Anzugmoment des Magneten 5 abgebremst.In Fig. 2, the brake magnet is denoted by 5, while his .three coils 3, 3 'and 3 "have not been drawn for the sake of simplicity. Now finds a current flow through the connecting lines between the stator coils of the Instead of the transmitter and the receiver, the armature 6 of the magnet 5 responds and pulls thereby a band brake 7, which around a disc attached to the receiver rotor 8 is laid. This rotor is therefore braked depending on the tightening torque of the magnet 5.

In der Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer solchen Bremse dargestellt. Der Magnet io, dessen Spulen 3,. 3' und 3" wiederum nicht miteingezeichnet sind, zieht bei einem Stromfluß in den Verbindungsleitungen zwischen den Statorspulen des Gebers und des Empfängers einen mit einer Nase versehenen Anker 9 an, der dabei in eine Rillenscheibe i i eingreift und dadurch die Abbremsung des Empfängerrotors bewirkt.In Fig. 3 is another embodiment of such a brake shown. The magnet io, whose coils 3 ,. 3 'and 3 "again not drawn in pulls when a current flows in the connecting lines between the stator coils of the donor and the receiver a provided with a nose anchor 9, which there engages in a pulley i i and thereby decelerates the receiver rotor causes.

Die in den Fig.2 und 3 dargestellten Bremseinrichtungen können auch dann am Empfängerrotor benutzt werden, wenn diejenige Einrichtung nach der. Erfindung angewendet wird, die in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt ist. Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, ist in diesem Fall -die Bremsmagnetspule 12 in einer Parallelleitung zu den die drei Phasen von Geber und Empfänger verbindenden Leitungen 2 zusammen mit der Hilfsgleichspannungsquelle 13 angeordnet. Außerdem 'befindet sich in dieser Parallelleitung entweder noch der auf dem Gebergerät angebrachte Widerstandssatz 14 oder i4', je nachdem ob die die Widerstände tragende Scheibe 15 entsprechend der Einstellung des Geberrotors nach der einen oder anderen Richtung verstellt wird. Die aus ihrer Anfangslage herausbewegte Scheibe 15 wird durch die Spiralfeder 16 und unter Wirksamwerden einer Hemmvorrichtung 17 (vgl. auch Fig. 5) in ihre Ausgangslage gegenüber dem Kontaktbügel 24 zurückbewegt. Durch die geschilderte Vorkehrung ist erreicht, daß in der Parallelleitung zu den die drei Phasen von Geber und Empfänger verbindenden Leitungen im Augenblick der Gebereinstellung ein geringer Widerstand liegt, der ein großes Anzugsmoment des Elektromagneten und damit eine erhebliche Wirkung der Empfängerbremsen zur Folge hat.The braking devices shown in Figures 2 and 3 can also then be used on the receiver rotor if that device after the. invention which is shown in FIGS. 4, 5 and 6 is applied. As shown in FIG. 6 It can be seen, in this case, the brake magnet coil 12 is in a parallel line to the lines 2 connecting the three phases of transmitter and receiver arranged with the auxiliary DC voltage source 13. Also 'is in this Parallel line either the resistor set attached to the encoder device 14 or i4 ', depending on whether the disk 15 carrying the resistors the setting of the encoder rotor is adjusted in one direction or the other. The disk 15 moved out of its initial position is actuated by the spiral spring 16 and when an inhibiting device 17 (cf. also FIG. 5) becomes effective in its starting position moved back with respect to the contact bracket 24. The precaution described is achieves that in the parallel line to the the three phases of transmitter and receiver connecting lines a low resistance at the moment of the encoder setting is that of a large tightening torque of the electromagnet and thus a considerable Effect of the receiver brakes.

Der Aufbau des Gebergerätes für den zuletzt beschriebenen Fall ist im einzelnen aus. den Fig. 4. und 5 zu entnehmen. Hierin ist mit 18 ein Einstellknopf bezeichnet, der zusammen mit dem Zeiger i9 über einer Skala 20 eilgestellt wird. Zusammen mit .der Einstellung des Knopfes 18 wird der in dem Gehäuse 21 gelagerte Geberrotor 22 betätigt und außerdem das auf der gleichen Achse sitzende Rastenrad 23 sowie die die Widerstandsätze 14 und 14' tragende Scheibe 15 verstellt. Je nach der Einstellrichtung des Knopfes 18 wird die einerseits mit der Scheibe 15 und andererseits mit der Kontaktschleiffeder 24 über Hemmrad 29 fest verbundene Spiralfeder 16 oder 16' gespannt und, wie schon erwähnt wurde, eine allmähliche Nachstellung der Scheibe 15 in ihre Anfangsstellung zum Kontaktbügel 24 bewirkt. Die Nachstellung der Schleiffeder 24 wird .durch die Hemmvorrichtung 17 oder eine andere Verzögerungseinrichtung in geeigneter Weise geregelt. Das bereits erwähnte auf der Rotorachse angebrachte Rastenrad 23 sichert die Rotorwelle des Gebergerätes gegen eine etwaige Zurückdrehung und somit gegen eine Fälschung des Einstellwertes unter dem Einfluß der Federspannung, indem die einzelnen Rasten sich in, die Ausläufer der Kniehebel 25 und 25' legen, die durch die Feder 26 in die Ausnehmungen der Rastenscheibe gedrückt werden.The structure of the encoder device for the last described case is out of detail. FIGS. 4 and 5 can be seen. Here, 18 denotes an adjusting knob which is set together with the pointer i9 over a scale 20. Together with .the setting of the knob 18 is actuated supported in the housing 21 encoder rotor 22 and also adjusts the seated on the same axis Rastenrad 23 and the resistor packs 14 and 14 'carrying disc 1. 5 Depending on the direction of adjustment of the button 18, the spiral spring 16 or 16 ', which is firmly connected to the disk 15 on the one hand and to the wiper contact spring 24 via the jamming wheel 29, is tensioned and, as already mentioned, the disk 15 is gradually readjusted to its initial position relative to the contact bracket 24 causes. The readjustment of the slide spring 24 is regulated in a suitable manner by the inhibiting device 17 or some other delay device. The already mentioned ratchet wheel 23 attached to the rotor axis secures the rotor shaft of the encoder device against any backward rotation and thus against a falsification of the setting value under the influence of the spring tension, in that the individual notches are in the extensions of the toggle levers 25 and 25 ', which through the spring 26 are pressed into the recesses of the detent disc.

Die Widerstandsätze 14 und 14' auf der Scheibe i 5 sind über .die Bürste 27, den Schleifring 28, .die Verbindungsleitung 29', die Schleiffeder 24 einerseits und über den Schleifkontakt 30 und den Anschluß 31 andererseits in diejenige Leitung eingeschaltet, die den Bremsmagneten 12 und die Hilfsspannungsquelle 13 enthält.The resistance sets 14 and 14 'on the disk i 5 are connected via .the brush 27, the slip ring 28, .the connecting line 29', the slide spring 24 on the one hand and via the sliding contact 30 and the connection 31 on the other hand in the line that the brake magnet 12 and the auxiliary voltage source 13 contains.

Für die beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde angenommen, daß nur ein Geber und ein Empfänger vorgesehen sind. Natürlich läßt sich die Einrichtung nach der Erfindung auch immer dann mit Vorteil verwenden, wenn ein Geber und mehrere Empfänger vorhanden sind. Außerdem ist die Erfindung auch nicht an solche Übertragungssysteme gebunden, bei denen Geber und Empfänger durch die entsprechenden Statorleitungen verbunden sind, sondern kann auch an solchen Systemen angebracht sein, bei denen die Statoren erregt werden und demzufolge die Rotorleitungen verbunden sind.For the exemplary embodiments described, it was assumed that only a donor and a receiver are provided. Of course, the facility according to the invention always use with advantage when a donor and several Recipients are available. In addition, the invention is also not applicable to such transmission systems bound, in which the transmitter and receiver through the appropriate stator cables are connected, but can also be attached to systems in which the stators are excited and consequently the rotor lines are connected.

Claims

PATL.NT APPLICABLE: i. Arrangement for pendulum-free remote adjustment of any Objects using transmission systems in which giver and receiver are designed as rotary transducers and during the setting of the receiver armature occurring Vibrations caused by electromagnetically operated mechanical in Effective depending on the size of the adjustment between the transmitter and receiver Braking devices are suppressed, characterized in that the braking devices are designed as band brakes or grooved disc brakes, the braking members of which by Electromagnets are operated, their coils in connecting lines between the Transmitter and the receiver system or in a parallel line to these connecting lines _ are arranged.

2. Arrangement according to claim r, characterized in that the the parallel line containing the magnetic coil when the encoder armature is adjusted a DC voltage is superimposed and also switched off resistors in series are simultaneously charging a storage device from which the individual Resistances are switched on again one after the other via an inhibitor.